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Biotin

(Weitergeleitet von Vitamin B7)

Synonym: Vitamin H, Vitamin B7
Englisch: biotin

1 Definition

Biotin ist das zur Gruppe der B-Vitamine gehörige wasserlösliche Vitamin H (oder auch Vitamin B7). Es dient im Organismus zur Übertragung von Carboxylresten.

2 Struktur

Das Biotin-Molekül besteht aus einem Tetrahydrothiophen- und einem Imidazolidinring, von dem ein Pentanatrest abgeht, über den das Molekül kovalent an verschiedene Enzyme gebunden werden kann.

3 Funktion

Biotin fungiert im Organismus als prosthetische Gruppe von Carboxylasen und dient der transienten Bindung einer Carboxylgruppe vor Übertragung auf das Zielmolekül.
In seiner Funktion als prosthetische Gruppe ist Biotin üblicherweise kovalent an das jeweilige Enzym gebunden.

Biotin bildet mit seiner Carboxylgruppe und der ε-Aminogruppe eines Lysinrestes des Enzyms eine Amidbindung aus und formt so einen Biotin-Enzym-Komplex. Um CO2 zu binden, muss dieses zuvor unter ATP-Verbrauch aktiviert werden, so dass Carboxyphosphat entsteht. Dieses geht anschließend eine kovalente Bindung mit einem Stickstoffatom des Imidazolrings von Biotin ein, so dass als Intermediat ein Carboxybiotin-Enzym-Komplex entsteht. Als letzter Schritt wird nun die aktivierte Carboxylgruppe auf das Substrat übertragen.

4 Vorkommen

Biotin kommt in Blumenkohl, Leber, Hefe, Milchprodukten, Vollkornprodukten und Blattgemüse vor, es kann aber auch von Darmbakterien synthetisiert werden. Es wird mittels sekundär aktivem Transport gegen Natriumionen durch das Epithel der Darmwand transportiert.

5 Bedarf

Der Tagesbedarf für Biotin liegt bei ca. 100-200 µg. Empfohlene Werte schwanken zwischen den verschiedenen Studien.

6 Referenzbereich

Für Biotin kann der Serumspiegel bestimmt werden:

  • Normal: 200 - 800 pg/ml
  • Indifferent: 100 - 200 pg/ml
  • Erniedrigt: < 100 pg/ml

Schwangere und Alkoholiker haben einen erniedrigten Serumspiegel für Biotin. Patienten mit gastrointestinalen Störungen und langdauernder Therapie mit Antikonvulsiva oder Antibiotika können ebenfalls erniedrigte Serumspiegel aufweisen.

7 Pathophysiologie

Da Biotin auch durch die Bakterien der Darmflora hergestellt und dem Körper angeboten werden können, ist ein Biotinmangel äußerst selten.

Die mit Abstand meisten Fälle von Biotinmangel sind auf den Verzehr großer Mengen von rohen Hühnereiern (mehrere pro Tag) zurückzuführen. Das rohe Hühnereiweiß enthält das Glykoprotein Avidin, das Biotin im Darm bindet und so seine Resorption blockiert.

Die Symptome eines Biotinmangels sind:

Eine weitere Risikogruppe für die Ausbildung eines Biotinmangels sind Säuglinge mit Biotinidase-Mangel. Biotinmangel wird auch mit dem plötzlichen Kindstod in Verbindung gebracht (1).

Erscheinungen einer Biotin-Überdosierung sind bisher nicht beschrieben, einige Autoren berichten von Diarrhö nach massiver Aufnahme des Vitamins.

8 Labormedizin

Die starke Affinität von Biotin zu Avidin bzw. Streptavidin wird in der Labormedizin vielfach genutzt, insbesondere bei Immunassays. Zum Beispiel kann ein monoklonaler Antikörper an Biotin gekoppelt werden, die Festphase wird mit Streptavidin beschichtet, und mit dieser Kombination kann ein bestimmter Analyt aus dem Serum isoliert und gemessen werden.

Die Anwesenheit hoher Konzentrationen von Biotin im Patientenplasma stört diesen Aufbau, wobei je nach Testsystem falsch hohe oder falsch niedrige Ergebnisse entstehen können. Hierzu wurden diverse Fallberichte veröffentlicht. Das Problem erlangt zunehmende Bedeutung, da hochdosiertes Biotin als Medikament in der Neurologie verstärkt eingesetzt wird.[1]

9 Links

Johnson AR, Hood RL, Emery JL. Biotin and the sudden infant death syndrome. Nature. 1980 May 15

10 Quellen

  1. Piketty ML et al: False biochemical diagnosis of hyperthyroidism in streptavidin-biotin-based immunoassays: the problem of biotin intake and related interferences. Clin Chem Lab Med 2017; 55(6): 780–788

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